中國自主導(dǎo)航之路　北斗衛(wèi)星“技驚四座”

2012年10月25日，隨著第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的成功發(fā)射，中國完成整個區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)空間段建設(shè)，經(jīng)過一段時間的在軌測試后，將正式提供覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)。深邃的太空中，中國人用智慧和汗水下了屬于自己的星座。舉國為之振奮，萬眾為之歡騰!

回顧過去十余年的研制歷程，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)承擔(dān)著提高綜合國力的重大使命，伴隨著中國的成長歷程，自力更生，一路披荊斬棘，闖出了一條中國式自主導(dǎo)航之路。

誕生： 在看不見硝煙的戰(zhàn)爭中走出的“北斗”

在提出利用衛(wèi)星進行導(dǎo)航定位的設(shè)想方面，中國是與世界同步的。美國的GPS是在上世紀(jì)60年代開始起步的，幾乎在同一時段，中國就開始了自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計，取名為“燈塔”，但是由于國家財力等原因，工程擱淺。1983年，“兩彈一星功勛獎?wù)?rdquo;獲得者、中國科學(xué)院院士陳芳允提出了雙星定位設(shè)計方案，基于此方案，我國開始積極地立項論證。1994年，經(jīng)國務(wù)院和中央軍委批準(zhǔn)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的大幕正式拉開。

當(dāng)時，世界各大國都高度認(rèn)識到自主開發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要意義，美國和俄羅斯分別開發(fā)了GPS和格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，歐盟則致力于建設(shè)獨立的伽利略系統(tǒng)，印度、日本也在積極謀求建設(shè)獨立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。要有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是各大國不約而同達(dá)成的共識。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為國家安全和社會發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，是大國地位和綜合國力的重要標(biāo)志?？臻g資源緊張，爭奪十分激烈，各大國之間的角力，無疑是一場看不見硝煙的戰(zhàn)爭。

中國基于自身實際，創(chuàng)造性地提出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展的總體思路：“先區(qū)域”再“全球”，采取“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步，建立北斗衛(wèi)星雙星定位試驗系統(tǒng)，形成區(qū)域有源定位與導(dǎo)航服務(wù)能力;第二步，完成三種軌道十余顆衛(wèi)星的發(fā)射，建成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，形成區(qū)域無源服務(wù)能力，向亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航、授時以及短報文通信服務(wù);第三步，建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，形成全球無源服務(wù)能力。實現(xiàn)獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠、國際一流、具有中國特色北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。

亮劍：北斗衛(wèi)星定位試驗系統(tǒng)“技驚四座”

經(jīng)歷了緊鑼密鼓的研制，2000年10月31日，北斗定位衛(wèi)星01星發(fā)射，11月6日成功定點;2000年12月21日02星發(fā)射，12月26日成功定點。兩顆衛(wèi)星順利完成在軌性能測試，性能參數(shù)滿足研制任務(wù)要求。經(jīng)過近3年的調(diào)試、測試和試運行，2003年12月15日，中國第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通運行，成為繼美國的GPS和俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)之后，全球第三個建成并投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，舉世為之震驚。

北斗衛(wèi)星定位試驗系統(tǒng)具有鮮明的“中國特色”，利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星實現(xiàn)區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ粚儆谑澜缡讋?chuàng)。專家介紹，北斗雙星導(dǎo)航定位試驗系統(tǒng)是一個創(chuàng)新的、成功的、實用的、投資很少的初級起步系統(tǒng)，該系統(tǒng)的建立，解決了我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有無的問題，“快、好、省”的邁出了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的重要一步，對于推動國防和國民經(jīng)濟建設(shè)起到了重要的作用。

該系統(tǒng)具有三大功能：一是快速確定用戶所在的地理位置，向用戶及主管部門提供導(dǎo)航信息;二是為用戶與用戶、用戶與地面指揮中心之間提供雙向簡短報文通信服務(wù)，用戶可以一次傳送120個漢字的短報文信息;三是向用戶定時發(fā)播授時信息，為用戶提供時差修正值。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通運輸、通信、電力、金融、氣象、海洋、水文監(jiān)測等等各個方面，該系統(tǒng)還為公務(wù)用車監(jiān)管提供了新的途徑，取得了明顯的效益。

從北斗衛(wèi)星雙星導(dǎo)航定位試驗系統(tǒng)建設(shè)之初起，該系統(tǒng)就被定位為一個驗證技術(shù)、積累經(jīng)驗的試驗性工程。在北斗雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的建設(shè)中，進行了大量的新技術(shù)的試驗驗證，從而為下一代導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)部署進行了技術(shù)上的準(zhǔn)備。

噴?。好芗M網(wǎng)建設(shè)北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗系統(tǒng)雖然實現(xiàn)了我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位劃時代的進步，但也存在一些問題，如，覆蓋范圍有限、定位的精度不夠高、用戶數(shù)量受到限制、不適用于高速移動的用戶等。因此，建設(shè)由多顆衛(wèi)星組成，具備無源定位、測速和授時功能，同時實現(xiàn)兼顧北斗衛(wèi)星試驗系統(tǒng)的雙向簡短數(shù)字報文通信、位置報告功能的北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)迫在眉睫。

2004年，建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)的工程正式立項，開始了全面啟動工作。

2007年4月14日，我國北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的第一顆衛(wèi)星，也是首顆中圓軌道衛(wèi)星發(fā)射成功，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

2010年的連續(xù)密集發(fā)射，為北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)增加了5個“新成員”。當(dāng)2011年4月第八顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在太空安家后，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成了“3+3”的星座構(gòu)型(包括3顆同步靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星)，這標(biāo)志著北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本系統(tǒng)建設(shè)完成，具備了向我國大部分地區(qū)提供初始服務(wù)的能力。

隨著2011年7月27日和12月2日，第九顆和第十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星“落戶”傾斜同步軌道，有效提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。2011年12月27日上午，國務(wù)院新聞辦正式發(fā)布，北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)開始試運行，向中國及周邊地區(qū)提供連續(xù)的、免費的導(dǎo)航定位和授時服務(wù)。

2012年，北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)再次迎來5星密集發(fā)射期，其中，第十二、十三顆衛(wèi)星以及第十四、十五顆衛(wèi)星均為一箭雙星發(fā)射。此次第十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，一段時間的在軌測試后，將正式提供覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)。

積蓄：以北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)展開巔峰對決

在空間資源的角逐中，中國人以區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)部署了無處不在的向?qū)?，起步雖比美國GPS晚了20年，卻以強勁的勢頭迎頭追趕，“后起之秀”令世界為之震驚。

在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)過程中，中國航天科技集團公司五院北斗研制隊伍堅持自主創(chuàng)新，聚焦建設(shè)國際一流導(dǎo)航系統(tǒng)的目標(biāo)，不畏艱難險阻，勇敢迎接挑戰(zhàn)，通過技術(shù)攻關(guān)和工程實踐，先后攻克了12項關(guān)鍵技術(shù)，突破了40多項專業(yè)技術(shù)，填補了數(shù)十項技術(shù)空白，探索了一條科學(xué)組織航天器組批研制生產(chǎn)的新模式，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)和今后的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，樹立了建設(shè)創(chuàng)新型國家的光輝典范。同時，充分利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所獨有的導(dǎo)航、通信相結(jié)合的服務(wù)特色，實現(xiàn)了在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了邊建設(shè)、邊發(fā)展、邊應(yīng)用的良好局面。經(jīng)過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位試驗系統(tǒng)幾年的發(fā)展，到北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)的建成，其巨大的應(yīng)用潛力和作用逐步被國內(nèi)用戶所認(rèn)可。

最為關(guān)鍵的是，經(jīng)過十幾年來的工程實踐，大量的工程管理和技術(shù)人員得到了鍛煉，一個以中青年人為骨干的航天器工程研制生產(chǎn)和航天技術(shù)應(yīng)用人才隊伍活躍在導(dǎo)航衛(wèi)星研制和應(yīng)用的舞臺，同時，也為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的未來發(fā)展提供了雄厚的人才保障。

今后，我國將突破以星座組網(wǎng)、高精度時空基準(zhǔn)、星座自主運行為主要特征的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)射多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，于2020年，建成北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)。屆時，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)范圍將覆蓋全球，導(dǎo)航定位精度、系統(tǒng)安全性能將提高，短報文通信功能也將進一步改善。

目前，為實現(xiàn)北斗衛(wèi)星全球?qū)Ш较到y(tǒng)的組網(wǎng)目標(biāo)，研制隊伍正在緊張的研制過程中。中國正厲兵秣馬，積極備戰(zhàn)未來的“巔峰對決”。